Rozwój mózgowia człowieka

Rozwój mózgowia – proces zachodzący podczas embriogenezy, w wyniku którego wykształca się mózgowie.

Rozwój anatomiczny

Z ektodermy różnicuje się neuroektoderma, z której wytwarza się płytka nerwowa (18–19 dzień rozwoju) przekształcająca się w rynienkę nerwową. Między 22–25 dniem rozwoju boki rynienki zrastają się i powstaje cewa nerwowa, której światło określa się jako kanał nerwowy. Nieprawidłowości tego procesu prowadzą do powstawania zespołów dysrafii. Z części głowowej cewy nerwowej wykształcają się pierwotne pęcherzyki mózgowe (pierwszy w 4 tygodniu rozwoju zarodka): przodomózgowie, śródmózgowie, tyłomózgowie. W tym samym czasie powstają zgięcia: ciemieniowe – w miejscu przyszłego śródmózgowia, szyjne – na granicy części mózgowej i rdzeniowej cewy nerwowej oraz mostowe – zwrócone w stronę brzuszną, jest zlokalizowane pomiędzy wymienionymi zgięciami. Z pęcherzyków pierwotnych wykształcają się z czasem pęcherzyki wtórne: kresomózgowie i międzymózgowie z przodomózgowia oraz tyłomózgowie wtórne i rdzeniomózgowie z tyłomózgowia. Z kresomózgowia uwypuklają się symetrycznie dwa pęcherzyki – kresomózgowia boczne, stanowiące zawiązek półkul mózgowych. W międzymózgowiu znajdują się pęcherzyki oczne, z których rozwiną się pęczki wzrokowe i siatkówka.

W 2 miesiącu rozwoju dochodzi do pokrycia międzymózgowia przez kresomózgowie. W kolejnym wytwarza się spoidło przednie a następnie spoidło wielkie. W tym czasie zaczyna także kształtować się móżdżek a z kanału nerwowego głowowej części cewy nerwowej – układ komorowy składający się z dwóch komór bocznych w kresomózgowiu bocznym, łączących się przez otwór międzykomorowy z komorą trzecią znajdującą się w międzymózgowiu oraz wodociągu mózgu łączącego komorę trzecią z komorą czwartą w tyłomózgowiu.

Pod koniec 3 miesiąca większość tętnic mózgu jest już wykształcona.

W 4 miesiącu życia płodowego rozpoczyna się gyryfikacja, która nie kończy się w okresie życia płodowego. W tym samym czasie dochodzi do różnicowania się kory mózgu na korę nową (neocortex) złożoną z 6 warstw, korę dawną (paleocortex) oraz korę starą (archicortex) składające się z 3 warstw.

Schemat rozwoju anatomicznego mózgowia

W ontogenetycznie w pełni wykształconym mózgu można wyróżnić następujące części:

• kresomózgowie
  • kresomózgowie boczne
  • kresomózgowie środkowe
• międzymózgowie
  • wzgórze
  • podwzgórze
  • niskowzgórze
• śródmózgowie
  • konary mózgu
  • pokrywa śródmózgowia
• tyłomózgowie wtórne
  • most
  • móżdżek
• rdzeniomózgowie
  • rdzeń przedłużony
  • blaszka pokrywowa komory czwartej

Proces migracji

Z komórek macierzy znajdującej się wokół komór począwszy od 2. miesiąca zaczynają migrować neuroblasty. Kolejność migracji odpowiada wiekowi filogenetycznemu poszczególnych części mózgowia. Na początku neuroblasty migrują do wzgórza i podwzgórza (2–3. miesiąc), następnie do kory starej (do końca 4. miesiąca) i prążkowia (do końca 6. miesiąca).

Migracja do kory nowej odbywa się najdłużej i prawdopodobnie nie kończy się za życia płodowego (według badań przeprowadzonych przez Petera Erikssona i Freda Gage'a w 1998 r.)^[1]. Ukierunkowane dojrzewanie neuroblastów rozpoczynające się po zakończeniu migracji jest procesem, dzięki któremu komórki specjalizują się do wykonywania czynności odpowiednich do swej lokalizacji w mózgu. Dojrzałe komórki nerwowe nie posiadają już możliwości podziału.

Dalszy rozwój

Istotnymi elementami w toku dalszego rozwoju są mielinizacja oraz wytwarzanie nowych połączeń synaptycznych.

Połączenia synaptyczne są widoczne już w okresie okołoporodowym, natomiast znaczny wzrost ich liczby oraz aktywności obserwuje się podczas zdobywania nowych umiejętności w ciągu życia.

Mielinizacja w ośrodkowym układzie nerwowym odbywa się dzięki oligodendrocytom. Obecność osłonek mielinowych istotnie zwiększa szybkość przewodzenia impulsów przez włókna nerwowe. Przed porodem zmielinizowane są jedynie włókna przebiegające przez podwzgórze oraz w jądrach podkorowych. Dalsza mielinizacja w pierwszych latach życia dotyczy dróg piramidowych oraz układu siatkowatego. W korowych włóknach kojarzeniowych mielinizacja nie kończy się przed 20. rokiem życia.

Kamienie milowe w rozwoju mózgowia

Dzień	Krok w rozwoju	Źródło
33	pojawia się spoidło tylne	[2]
33	pojawia się pęczek przyśrodkowy przodomózgowia	[2]
44	pojawia się droga suteczkowo-wzgórzowa	[2]
44	pojawia się prążek rdzenny wzgórza	[2]
51	aksony w szypule wzrokowej	[3]
56	pojawia się torebka zewnętrzna	[2]
56	pojawia się prążek krańcowy	[2]
60	włókna wzrokowe przenikają ośrodek wzroku	[3]
63	pojawia się torebka wewnętrzna	[2]
63	pojawia się sklepienie	[2]
70	pojawia się spoidło przednie	[2]
77	pojawia się hipokamp	[2]
87,5	pojawia się ciało modzelowate	[2]
157,5	zdolność do otwierania oczu	Kurjak et al. (2004); Campbell et al. (2005)